Бидистиллятор

Авторы патента:

C02F1/04 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Владельцы патента RU 2656313:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА "ЛИВАМ" (ООО ПФ "ЛИВАМ") (RU)

Изобретение относится к конструкции аппарата получения особо чистой дистиллированной воды, используемой в медицинской, фармацевтической, биотехнической, электронной, химической и других отраслях промышленности. Бидистиллятор изготовлен из нержавеющей стали и состоит из двух ступеней дистилляции. Каждая ступень дистилляции включает в себя камеру испарения, камеру конденсации, оснащенную конденсатором, сепаратор, трубопроводы и патрубки, блок управления. Исходная водопроводная вода, прошедшая через камеру конденсации первой ступени, поступает в камеру испарения первой ступени. При достижении необходимого уровня происходит автоматическое включение электронагревательного элемента. Получаемый в первой ступени дистиллят подается в камеру испарения второй ступени. При достижении необходимого уровня дистиллята в камере испарения второй ступени автоматически включается электронагревательный элемент, при этом открывается электрический клапан подачи воды в камеру конденсации второй ступени. Закрытие электрического клапана происходит при отключении электронагревательного элемента второй ступени. Для снижения температуры получаемого бидистиллята на выходе из второй ступени установлен охладитель. Бидистиллятор имеет возможность отбора дистиллята после первой ступени. Изобретение обеспечивает получение особо чистой дистиллированной воды с очень низким содержанием неорганических, органических или коллоидных примесей. 2 ил.

Создание бидистиллятора из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т или другой с аналогичными характеристиками для получения особо чистой воды является актуальной задачей, важность которой обусловлена тем, что отечественная промышленность аппаратов такого типа не производит, приходится закупать за рубежом, на что затрачиваются немалые валютные средства.

Известны стеклянный бидистиллятор двухступенчатой дистилляции воды немецкой фирмы "GFL" (Gesellschaft fur Labortechnik mbH, Германия), стеклянный бидистиллятор «Fi-Streem» (LabStrong, США), редистиллятор "REL-5" (АО "ПОЛЬНА", Польша), изготовленный из медного листа, покрытого слоем чистого серебра и отдельными деталями из серебра.

Наиболее близким к заявленному аппарату является бидистиллятор ДЭ-5 С производства Китай, предназначенный для производства дистиллированной воды двойной перегонки. Недостатком данной конструкции является низкое качество получаемой дистиллированной воды, значительные габаритные размеры, большой вес, высокое электропотребление, высокое потребление исходной воды.

Сущность изобретения заключается в исполнении бидистиллятора с размещением в едином общем корпусе двух ступеней дистилляции, охладителя, блока управления, электрического клапана, трубопроводов, коллектора слива отработанной воды, при этом каждая ступень дистилляции содержит камеру испарения, электронагревательный элемент, камеру конденсации, конденсатор, сепаратор, уравнитель, а также при этом первая ступень дистилляции гидравлически связана со второй ступенью дистилляции трубопроводом подачи дистиллята, первым концом трубопровод присоединен к штуцеру сбора дистиллята камеры конденсации первой ступени, вторым концом к входному патрубку уравнителя второй ступени, расположенным в верхней части уравнителя непосредственно над выходным патрубком, в свою очередь, с трубопроводом подачи дистиллята, через установленный в трубопроводе распределительный коллектор, связан кран отбора дистиллята, при этом трубопровод подачи охлаждающей воды второй ступени снабжен электрическим клапаном, электрически связанным с блоком управления, в свою очередь, связанным с уравнителем и электронагревательным элементом второй ступени, при этом охладитель бидистиллята гидравлически связан с первой ступенью трубопроводом подачи охлаждающей воды первой ступени, через патрубок подачи исходной воды установленный на стенке камеры конденсации первой ступени и второй ступенью трубопроводом подачи бидистиллята, через штуцер сбора бидистиллята второй ступени.

Целью изобретения является создание бидистиллятора из коррозионно-стойкой стали марки 12Х18Н10Т или другой с аналогичными характеристиками для получения особо чистой дистиллированной воды с очень низким содержанием неорганических, органических или коллоидных примесей, с электропроводностью не более 1,0 мкСм/см - 2-я степень очистки по ГОСТ Р 52501(ISO 3696), а также повышение надежности работы при снижении энергетических и эксплуатационных затрат.

Указанная цель достигается тем, что бидистиллятор содержит кран отбора дистиллята после первой ступени, присоединенный через распределительный коллектор к трубопроводу, по которому из первой ступени во вторую ступень поступает дистиллят, а также объединением двух ступеней дистилляции, охладителя, блока управления, крана отбора дистиллята, электрического клапана, трубопроводов в единую конструкцию с полностью автоматической системой управления, включающей в себя поддержание количества воды, идущей на испарение в камерах испарения первой и второй ступеней дистилляции, включение подачи водопроводной воды в камеру конденсации второй ступени после начала процесса парообразования в камере испарения второй ступени и отключение подачи воды в камеру конденсации после окончания процесса парообразования в камере испарения второй ступени, при этом сборочные единицы и детали бидистиллятора, имеющие контакт с паром, дистиллированной и бидистиллированной водой, изготавливается из коррозионно-стойкой стали марки 12Х18Н10Т или другой с аналогичными характеристиками.

Предлагаемый бидистиллятор поясняется чертежами.

На фиг. 1 показана схема устройства бидистиллятора, состоящего из двух ступеней.

На фиг. 2 показан общий вид бидистиллятора.

Бидистиллятор содержит общий корпус 10 (фиг. 2), в котором размещены первая 1 и вторая 2 ступень дистилляции, охладитель 3, кран отбора дистиллята 4, электрический клапан 5, коллектор слива отработанной воды 6, трубопровод первой ступени 7, трубопровод второй ступени 8, трубопровод 9, трубопровод 35 (фиг. 1), блок управления 11 (фиг. 2). Первая ступень дистилляции 1 состоит из камеры испарения 12, в которой установлены электронагреватель 13 и сепаратор 14, камеры конденсации 15, в которой установлен конденсатор 16, патрубок подачи исходной воды 17 и штуцер сбора дистиллята 18, уравнителя 19, в котором установлены трубка слива 20 и кран слива воды из камеры испарения 21. Вторая ступень дистилляции 2 состоит из камеры испарения 22, в которой установлены электронагреватель 23 и сепаратор 24, камеры конденсации 25, в которой установлен конденсатор 26, патрубок подачи исходной воды 27 и штуцер сбора бидистиллята 28, уравнителя 29, в котором установлены входной патрубок 30 и выходной патрубок 31, кран слива воды из камеры испарения 32. В трубопроводе 9 установлен распределительный коллектор 33. Блок управления 11 (фиг. 2) электрически связан с уравнителем 19 первой ступени 1, с уравнителем 29 второй ступени 2, с электронагревателем 13 первой ступени 1, с электронагревателем 23 второй ступени 2, с электрическим клапаном 5 (фиг. 1).

Предлагаемый бидистиллятор работает следующим образом.

Из открытого вентиля подачи воды 34 исходная водопроводная вода по трубопроводу первой ступени 7 попадает в охладитель 3, затем через патрубок подачи исходной воды 17, установленный на стенке камеры конденсации 15 первой ступени, подается в конденсатор 16, с выхода которого подается в уравнитель 19 и далее поступает в камеру испарения 12 с установленным в ней электронагревательным элементом 13, заполняя ее до рабочего уровня. Далее в процессе работы первой ступени уровень воды в камере испарения 12 поддерживается автоматически, а избыточная вода через трубку слива 20 поступает в коллектор слива отработанной воды 6, выход которого связан с канализацией и сливается в канализацию. По достижении водой рабочего уровня в камере испарения 12 уравнитель 19 подает сигнал в цепи управления блока управления 11, в результате чего происходит включение электронагревательного элемента 13, вода нагревается, закипает и превращается в пар, при понижении уровня воды в камере испарения 12 ниже допустимого уравнитель 19 подает сигнал в цепи управления электрического блока управления, в результате чего отключается электронагреватель 13. На выходе из камеры испарения пар проходит через сепаратор 14, освобождаясь от капель воды. Затем пар поступает в камеру конденсации 15, где конденсируется на наружной поверхности конденсатора 16, полученный дистиллят, с температурой от +80°С до +95°С, собирается в лотке камеры конденсации и выходит через штуцер сбора дистиллята 18 и попадает в трубопровод 9, связывающий первую ступень дистилляции со второй, с выхода которого поступает через входной патрубок 30 в уравнитель 29 второй ступени. Входной патрубок 30 установлен в верхней части уравнителя 29 над выходным патрубком 31. Далее дистиллят поступает в камеру испарения 22 второй ступени с установленным в ней электронагревательным элементом 23, заполняя ее до рабочего уровня. В процессе работы второй ступени уровень дистиллята в камере испарения 22 поддерживается автоматически, а избыточный дистиллят через выходной патрубок 31 поступает в коллектор слива отработанной воды 6, выход которого связан с канализацией и сливается в канализацию. По достижении дистиллятом рабочего уровня в камере испарения 22 уравнитель 29 подает сигнал в цепи управления блока управления 11, в результате чего происходит включение электронагревательного элемента 23, дистиллят нагревается, закипает и превращается в пар, при понижении уровня воды в камере испарения 22 ниже допустимого уравнитель 29 подает сигнал в цепи управления электрического блока управления, в результате чего отключается электронагреватель 23. Одновременно с включением электронагревательного элемента открывается электрический клапан 5 и осуществляется подача водопроводной воды по трубопроводу второй ступени 8 через патрубок подачи воды 27, установленный на стенке камеры конденсации 25 второй ступени, в конденсатор 26, с выхода которого водопроводная вода подается в коллектор слива отработанной воды 6, выход которого связан с канализацией и сливается в канализацию, при отключении электронагревательного элемента 23 закрывается электрический клапан 5 и прекращается подача водопроводной воды. На выходе из камеры испарения пар проходит через сепаратор 24, освобождаясь от капель воды. Затем пар поступает в камеру конденсации 25, где конденсируется на наружной поверхности конденсатора 26, полученный бидистиллят, с температурой от +80°С до +95°С, собирается в лотке камеры конденсации 25 и выходит через штуцер сбора бидистиллята 28 и попадает в трубопровод 35, связывающий вторую ступень дистилляции с охладителем 3, при прохождении которого бидистиллят охлаждается до необходимой температуры и подается потребителю. В трубопроводе 9, связывающем первую ступень дистилляции со второй, установлен распределительный коллектор 33, к которому присоединен кран отбора дистиллята 4, при открытии которого можно производить отбор дистиллята, получаемого в первой ступени. Для слива воды из камер испарения первой и второй ступеней при проведении профилактических или ремонтных работах, а также при отключении дистиллятора на длительное время в бидистилляторе установлены краны слива воды из камеры испарения 21 и 32.

Осуществляя отбор дистиллята, получаемого из первой ступени дистиллята через кран отбора дистиллята, расширяются возможности бидистиллятора, а также руководствуясь данными о качестве дистиллята из первой ступени, исключить попадание во вторую ступень дистиллята по качеству, не соответствующему требованиям ГОСТ 6709-72 «Вода дистиллированная», что в свою очередь позволит снизить загрязнение второй ступени и повысит стабильность получения особо чистой дистиллированной воды с очень низким содержанием неорганических, органических или коллоидных примесей, с электропроводностью не более 1,0 мкСм/см - 2-я степень очистки по ГОСТ Р 52501 (ISO 3696). Одновременно при этом, руководствуясь данными о качестве дистиллята, получаемого из первой ступени дистиллята через кран отбора дистиллята, определяется режим работы бидистиллятора:

- период эксплуатации;

- срок отключения для проведения профилактической промывки и очистки от накипи.

Заявляемое изобретение может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Использование предлагаемого бидистиллятора позволяет по сравнению с прототипом получить следующие технико-экономические преимущества:

- получить единую конструкцию бидистиллятора, состоящую из двух ступеней дистилляции, охладителя, крана отбора дистиллята, электрического клапана, коллектора слива отработанной воды, трубопроводов, блока управления, при этом сборочные единицы и детали бидистиллятора, имеющие контакт с паром, дистиллированной и бидистиллированной водой, изготавливаются из коррозионно-стойкой стали марки 12Х18Н10Т или другой с аналогичными характеристиками;

- повысить надежность работы бидистиллятора, снизить затраты по обслуживанию бидистиллятора, повысить стабильность получения качественной дистиллированной и бидистиллированной воды осуществления отбора дистиллята после первой ступени дистиллята через кран отбора дистиллята, контролируя качество дистиллята;

- расширить возможности бидистиллятора, получая дистиллят после первой ступени, с качеством, соответствующим требованиям статьи ФС 42-2620-97 ГФ XI издания «Вода для инъекций», ГОСТ 6709-72 «Вода дистиллированная», EN ISO 3696:1995 «Вода для лабораторного анализа» к воде типа III;

- значительно снизить энергетические затраты за счет автоматической системы управления - включения подачи водопроводной воды в камеру конденсации второй ступени после начала процесса парообразования в камере испарения второй ступени и отключение подачи воды в камеру конденсации после окончания процесса парообразования в камере испарения второй ступени;

- получить бидистиллят необходимой температуры.

Бидистилляторы производительностью 2 и 4 литра в час, согласно заявленному изобретению разработаны и прошли успешные испытания. ООО Производственная фирма «Ливам» г. Белгород (Россия) ведет технологическую подготовку к запуску в серийное производство бидистилляторов.

Бидистиллятор, содержащий две ступени дистилляции, каждая ступень содержит камеру испарения, электронагревательный элемент, камеру конденсации, конденсатор, сепаратор, уравнитель, патрубки, а также охладитель, кран отбора дистиллята, блок управления, электрический клапан, трубопроводы, коллектор слива отработанной воды, отличающийся тем, что две ступени дистилляции, охладитель, кран отбора дистиллята, блок управления, электрический клапан, трубопроводы и коллектор слива отработанной воды размещены в общем корпусе, при этом первая ступень дистилляции связана со второй ступенью дистилляции трубопроводом подачи дистиллята, первым концом трубопровод подачи дистиллята присоединен к штуцеру сбора дистиллята камеры конденсации первой ступени, вторым концом - к входному патрубку уравнителя второй ступени, расположенным в верхней части уравнителя непосредственно над выходным патрубком, в свою очередь, с трубопроводом подачи дистиллята, через установленный в трубопроводе распределительный коллектор, связан кран отбора дистиллята, при этом трубопровод подачи охлаждающей воды второй ступени снабжен электрическим клапаном, электрически связанным с блоком управления, в свою очередь, связанным с уравнителем и электронагревательным элементом второй ступени, при этом охладитель бидистиллята связан с первой ступенью трубопроводом подачи охлаждающей воды первой ступени через патрубок подачи исходной воды, установленный на стенке камеры конденсации первой ступени, и второй ступенью - трубопроводом подачи бидистиллята, через штуцер сбора бидистиллята второй ступени.

Изобретение относится к области водоподготовки и может быть использовано для очистки природных вод из подземных источников от соединений лития при получении воды хозяйственно-питьевого назначения.

Способ получения низкоконцентрированного композиционного коагулянта-флокулянта на основе нефелинсодержащего сырья и золы // 2656305

Изобретение относится к способу переработки нефелинового сырья и подовой золы с получением низкоконцентрированного композиционного коагулянта-флокулянта. Способ получения предусматривает смешение в массовых процентах нефелинового сырья 1-99 мас.% и зольных продуктов 1-99 мас.%, последующее растворение сухой дисперсии в 5-10% серной кислоте при массовом соотношении сухой дисперсии к растворителю (2-5):(95-98) в течение 2-8 часов.

Технологическая линия получения садочной поваренной соли из рапы с использованием солнечной энергии и способ получения садочной поваренной соли из рапы с использованием солнечной энергии // 2656046

Изобретение может быть использовано при получении хлористого натрия. Технологическая линия получения садочной поваренной соли из рапы с использованием солнечной энергии включает систему солнечных коллекторов 1, выход которой соединен со входом оборудованного системой сброса паров излишне нагретой воды и насосом 3 расширительно-накопительного бака 2.

Способ и устройство для рециркуляции воды // 2656036

Изобретение относится к производству пара на основе испарения с нулевым выпуском жидкости для процессов повышения нефтедобычи (EOR) с использованием прямоточных парогенераторов (OTSG).

Использование меланина в воде // 2656029

Группа изобретений может быть использована для нейтрализации закисления обрабатываемых природных вод – пресных, морских, океанических. Способы регулирования закисления воды включают приведение по меньшей мере одного меланинового материала в контакт с водой и катализ реакции между водой, СО2 и/или бикарбонатом, в результате чего образуется глюкоза и повышается рН обрабатываемой воды.

Модуль для биологической очистки сточных вод // 2656025

Изобретение относится к системам очистки сточных вод и может быть использовано для очистки от СПАВ, органических загрязнений, взвешенных веществ и соединений азота.

Способ получения средства для стабилизационной обработки воды и способ обработки воды средством для стабилизационной обработки воды // 2656005

Изобретение относится к технологиям обработки воды для предотвращения образования накипных и солевых отложений. Способ получения средства для стабилизационной обработки воды включает обработку смолы анионита в хлор-форме водным раствором карбоната или гидрокарбоната натрия с концентрацией 4 мас.%.

Способ опреснения воды (варианты) // 2655995

Изобретения могут быть использованы для получения воды питьевого качества и для использования в технологических процессах в результате опреснения или частичного обессоливания солоноватых и пресных вод, преимущественно для артезианских вод с повышенной жесткостью.

Комплексная установка для производства сорбционных материалов // 2655900

Изобретение относится к комплексу оборудования, предназначенного для получения сорбционных материалов для обработки и очистки жидких сред, зараженных токсичными и радиоактивными веществами, преимущественно для извлечения долгоживущих радионуклидов цезия и стронция из высокосолевых растворов, в частности из жидких радиоактивных отходов.

Солнечный опреснитель бассейнового типа // 2655892

Назначением изобретения является опреснение морских, загрязненных и минерализованных вод в южных и средних широтах. В бассейне, заполненном минерализованной водой, с прозрачной наклонной кровлей, трубой для отвода конденсата, патрубком подачи минерализованной воды выполнен в углублении дна соляной пруд, в котором размещен теплообменник с двумя испарительными трубопроводами на его концах, причем верхний конец первого трубопровода расположен на уровне минерализованной воды, а конец второго трубопровода выведен в воздушную зону наклонной кровли.

Способ получения основного хлорида алюминия // 2656327

Изобретение может быть использовано при получении коагулянта для очистки воды, в медицинской и парфюмерной промышленности. Основный хлорид алюминия получают путем взаимодействия водного раствора соляной кислоты со слитками металлического алюминия при повышенной температуре с периодическим охлаждением водой. Процесс растворения в соляной кислоте и гидролиз хлорида алюминия проводят в одном реакторе. Соляную кислоту используют концентрацией 34-36%, а металлический алюминий - с кажущейся плотностью 2,7 т/м3 и содержанием алюминия 99,1-99,8%. В реактор укладывают слитки металлического алюминия в виде шахты с пустотой по ее центру. Затем в реактор заливают 40-60% воды от объема реактора. После этого порционно через каждые 30-90 мин подают соляную кислоту, причем 1 порция составляет 30-80%, вторая и последующие порции - по 10-40% от общего объема. В случае резкого увеличения скорости реакции и угрозы выброса реакционной массы из реактора в него подают 2-10% холодной воды от общего объема воды. При достижении реакционной массой температуры выше 82°С ее охлаждают через рубашку охлаждения или через теплообменник холодной водой. В процессе синтеза температуру в реакторе поддерживают в пределах 86-96°С. В процессе реакции ведется контроль за плотностью реакционной массы. Изобретение позволяет снизить эксплуатационные затраты на производство основного хлорида алюминия на 10-15%, повысить чистоту готового продукта. 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 3 пр.

Способ деструкции органических красителей в сточных водах // 2656463

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки сточных вод от органических красителей. Деструкцию органических красителей в сточных водах проводят методом окисления пероксидом водорода в присутствии катализатора. Катализатор представляет собой алюминат кобальта на носителе из γ-Al2O3 и содержит кобальт в количестве 0,2-0,3 масс. % в пересчете на металл. Окисление ведут при рН воды, равном 6-8, при температуре 60°С. Изобретение позволяет увеличить степень деструкции органических красителей, повысить эффективность процесса. 2 табл., 3 пр.

Способ обезвреживания нитрата гидроксиламина в сточных водах // 2656663

Изобретение может быть использовано в топливной промышленности при переработке отработанного ядерного топлива методом жидкостной экстракции. Способ включает обработку сточных вод, содержащих нитрат гидроксиламина, гидроксидом натрия в массовом соотношении (3-4,8):1 соответственно, в присутствии активированного угля и при температуре 80-120°C в течение 1-4 часов. Способ обеспечивает практически полное обезвреживание нитрата гидроксиламина в сточных водах, повышение безопасности, упрощение и удешевление процесса.

Электрохимическое удаление накипи с помощью инверсии полярности импульсного сигнала // 2656806

Изобретение относится к способу нагрева жидкости, в частности воды, к нагревающему устройству с применением такого способа, а также к электронному прибору, содержащему такое нагревающее устройство. Способ нагрева жидкости в нагревателе, содержащем нагревательный элемент и противоэлектрод, при этом способ включает нагрев жидкости в нагревателе посредством нагрева нагревательного элемента до температуры в диапазоне 120-250°C и приложение разности потенциалов переменного тока между нагревательным элементом и противоэлектродом, при этом разность потенциалов переменного тока изменяется с частотой переменного тока в диапазоне 200-2500 Гц и имеет амплитуду в диапазоне 1-5 В и при этом жидкость протекает в нагревателе между нагревательным элементом и противоэлектродом. Это позволяет предотвратить или уменьшить образование накипи на нагревательных элементах, таких как способная нагревать стенка или погружной нагреватель и/или обеспечить декальцинирование кальцинированных поверхностей нагревательных элементов. 4 н. и 11 з.п. ф-лы,62 ил.

Система охлаждения для зажимных приспособлений для формования, в частности, литейных форм // 2657035

Группа изобретений относится к системе (10) охлаждения для зажимных приспособлений для формования и, в частности, для литьевых форм и к устройству для смешивания воздуха и очищенной воды. Система (10) охлаждения для зажимных приспособлений для формования содержит: устройство (11) для очистки воды; устройство (12) для генерации сжатого воздуха; устройство (13) для нагнетания очищенной воды; устройство (14) для смешивания воздуха с очищенной водой и для управляемого выброса распыленной воды под давлением в направлении к контуру (16) охлаждения зажимного приспособления для формования. Устройство для смешивания воздуха и очищенной воды содержит также водопровод с калиброванной насадкой, воздухопровод и тройниковый соединитель для входа воды под давлением и сжатого воздуха. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в обеспечении исключения образования трещин в литьевой форме при тепловом напоре между водой и внутренней ее температурой. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.